JP3598251B2 - Method and apparatus for reducing ESD induced EMI radiating from an I / O connector opening - Google Patents

Method and apparatus for reducing ESD induced EMI radiating from an I / O connector opening Download PDF

Info

Publication number
JP3598251B2
JP3598251B2 JP2000015378A JP2000015378A JP3598251B2 JP 3598251 B2 JP3598251 B2 JP 3598251B2 JP 2000015378 A JP2000015378 A JP 2000015378A JP 2000015378 A JP2000015378 A JP 2000015378A JP 3598251 B2 JP3598251 B2 JP 3598251B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
opening
emi
chassis
esd
signal cable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2000015378A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000244182A (en
Inventor
ロナルド・ケイ・アープ
マシアス・エー・レスター
デビッド・エー・エクハート
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HP Inc
Original Assignee
Hewlett Packard Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US09/238,687 priority Critical patent/US6158899A/en
Priority to US238687 priority
Application filed by Hewlett Packard Co filed Critical Hewlett Packard Co
Publication of JP2000244182A publication Critical patent/JP2000244182A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3598251B2 publication Critical patent/JP3598251B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/648Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6598Shield material
    • H01R13/6599Dielectric material made conductive, e.g. plastic material coated with metal

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、I/Oコネクタ開口から内部のI/O回路基板に向けて放射されるESD誘導EMIを軽減するための方法および装置に関する。
【0002】
政府による規制および一般社会におけるユーザの期待の両方により、ESD(静電放電)が引き起こす故障に対する耐性を、多くの種類の民生機器および商用機器について、必要な、あるいは少なくとも好ましい特性にするよう引き続き行われている。同じ事が、導電および放射EMI(電磁妨害)についても当てはまる。コンピュータおよびその周辺装置はそのような部類である。ESDに対するそのような耐性を特徴付ける、および規制適合性を試験するための一般的な方法は、ESD事象をシミュレートする装置でその機器をザップ(zap、試験により予め排除する)することである。例えば、標準値のキャパシタンスを、選択可能な高電圧値(例えば、1千ボルトから2万ボルト)に充電し、次に、DUT(被試験デバイス)上の任意の位置に接触させたときに、標準の固定値の抵抗を通して放電させることができる。一般的に言えば、低電圧用のザッパーによる試験に耐える前記 DUT を準備することより、より高電圧用のザッパーによる試験に耐え、より広範囲の保護を必要とする前記 DUT を準備する方がより困難である。
【0003】
周辺装置およびそのコントローラ(通常はコンピュータ)が、撚り線対、同軸ケーブル、または光ファイバー・ケーブルのような伝送媒体間のインタフェースとして機能するI/O(入力/出力)回路基板を持つのは普通である。伝送媒体は適当なコネクタでI/Oカードに取り付けられる。I/Oカードそれ自体は、金属のI/Oスロット・カバーすなわちインタフェース板それ自体が一旦取り外されると、通常、取り外しが可能である。伝送媒体用のコネクタは、金属I/Oスロット・カバー(インタフェース板)の開口を通して、I/Oカードを伝送媒体に相互接続する。その機器を「ザップする」のに好ましい場所はそのような開口の付近である。結果生じる故障は、破壊された半導体接合および過熱抵抗の純粋な物理的損傷から、データおよび制御信号への瞬間的な妨害によって引き起こされる動作の単なる一時的なエラーにまで及ぶ。
【0004】
ESDからの損傷を考えるとき、最も多く思い浮かぶことは、「良好な固定グラウンド」以外のどこか、例えば、それ自体が接地安全グラウンドに接続された囲いシャーシと対比されるような、IC(集積回路)の信号ピンが「ザップ」されたとき、何が起こるかということである。囲いの金属シャーシは、ファラデー遮蔽または静電シールドと度々比較される。これらは、よく組み立てられていれば、そのように比較される。多くの電圧感受技法が、ICの個々のピンをザッブ処理するために開発されてきた。どちらの場合においても、関与するピーク電流は、短くても相当な値、例えば数アンペアの範囲になり得るということが認識される。実際の環境下では、それらの高電流は、ファラデー遮蔽の役割を演じることが期待される現実世界のシヤーシにおいて不可欠な開口付近に印加される「ザップ」とともに、問題を引き起こすことがある。
【0005】
I/Oコネクタが開口を通って囲みシャーシを通過する場合を考えてみる。ここでの問題のシャーシの部分は、しばしば金属製インタフェース板で形成される。開口はそのインタフェース板の中にある。シャーシ内部ではコネクタはI/Oカードヘ信号を接続し、シャーシ外部ではコネクタは伝送媒体であるケーブルのアンカーおよび歪み解放器として機能する。そのコネクタは、殻(シェル)を持っことができるが、とりわけ、機械的な許容差に関する問題のために、殻は、普通、シャーシまたはインタフェース板にしっかりと固着されずに、 I/O カードに、例えばねじにより直接、接続される。このことは、伝送媒体が光ファイバー・ケーブルであり、嵌合コネクタの殻およびブーツ等の全てがプラスチックで作られるとき、その傾向がより大きい。「ザップ」中における、インタフェース板からそれらのプラスチック部品へのアーク放電は、結局、解決されるべき面倒な問題とならないことがわかる。そして、そのようなことがたとえ起こりそうに考えられたとしても、I/Oカード上の回路を保護するための良く知られた技術、例えばガード・リング、ツエナー・ダイオードおよび電圧トリガーSCR等が存在する。
そうはいっても、我々は、前述されたような光ファイバー接続は確かにESDによって引き起こされる故障を受けやすいということを発見した。開口は、「ザップ」により作られる電流インパルスの重要な成分周波数では効果的なアンテナとして作用することが発見された。そのアンテナからの放射RFエネルギー(放射されたEMI)はI/Oカードの回路に結合する。(幾何学的な位置関係によっては如何なる部品も受信アンテナになり得るのは明らかのように思われるが、我々の場合では、放射エネルギーは光ファイバー・トランシーバにおけるフォトダイオードを特に好むように思われる。)このI/Oカード上に解放されたスプリアス・エネルギーは、通常は予測しがたいような形で、それを故障させてしまうが、その形とは電源にひどいノイズがある場合に予期されるであろうものに類似している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、シャーシの開口付近におけるESD誘導EMIによって引き起こされるI/Oカード故障の問題を解決するための方法および装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
シャーシの開口付近におけるESD関連電流により誘導されるスプリアスRFエネルギーによって引き起こされるI/Oカード故障の問題に対する解決法は、開口によって生成される放射アンテナの効率を減じることであり、I/0カード内のにせの受信アンテナに結合される残存スプリアスRFエネルギーを減少させることである。これらの目標は、それがシャーシから出て来るので、I/Oケーブルを覆う導電性ブーツを配置することによってかなえられる。ブーツは、一端でシャーシに物理的に取りつけられ、交流(AC)結合(そして、好ましくは抵抗性の接続)され、遠端における小開口に向かって先細りになり、入出力ケーブルの通過を許容する。遠端における開ロは、シャーシにおける開口よりかなり小さい。シャーシにおける開口は、その縁がブーツの表面によって置きかえられるため、もはやESD誘導電流にとって有効な(目に見える)ものではない。より小さい開口は、問題の周波数(例えば、500MHzから5GHzの範囲)ではより効率の低いアンテナとなり、受信アンテナとして作用する部品から(例えば2-3インチだけ)さらに移動される。導電性ブーツの介在長は導波管低域遮断としても機能し、小開口からI/Oカードに向けてなおも放射する、量の減衰されたスプリアスRFエネルギーについて通過を遮断し、減衰させる。この組合せは、シャーシ開口付近の電流によって引き起こされるESD関連故障に対してI/Oカードの感度を大いに減じる。例えば、前述した構成では2kV(4kVが必要とされる)で初期故障することが観察されたが、小開口付き導電性ブーツを有する構成では15kVまでは故障しない。そのブーツは金属製、または、その内側表面、外側表面、あるいは両方が適当な導電性塗料で覆われたプラスチック製であってよい。プラスチックは、同様に導体メッキされてもよく、または単純に初めから導電性プラスチックであってもよい。
【0008】
その方法は、まず開口を犠牲回路(例えばEMI 感受性回路)から電気的に遠くへ移転し、犠牲回路は実際の物理的開口に物理的には最も近くに置いままであることに要約される。このことは、開口の周囲を、犠牲回路から遠ざかる方向へ伸びる管状の導電性表面に接続することによってなされる。管状表面の一般の断面は、円形、不規則な丸形、正方形または長方形である。管状の導電性表面は、物理的な開口の平面に垂直な軸を持ち、その遠端においては、閉じられた管あるいは円筒、または円錐に形状的に類似する。すなわち、それは遠端に向かって先細りになっても、遠端でふたをされ、あるいは囲いを廻らされ、またはその両方であってもよい。導電性表面の遠端では、小開口は必要なケーブリングの通過を許容するための大きさに作られる。これが電気的に移動された開口である。本来の物理的開口はもはや電気的には目に見えない。それは、本来の物理的開口がもはや導電性領域の境界には存在しないからである。移動された電気的な開口は実際の物理的な開口より小さいため、それは第1にRFエネルギーの放射が少ない。第2に、介在する導電性表面は、寸法の減少された電気的開口から犠牲回路へ向かって放射するRFエネルギーの経路における障害として機能する寸法に作られる。特に、それは導波管低域遮断減衰器として機能することができる。望むなら、帯域阻止フィルタか高域通過フィルタのどちらかを、移動された電気的開口と犠牲回路との間に間挿するために導波管技術を使用することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
ここで、図1を参照すると、そこには、I/Oカード1、インタフェース板4、I/Oケーブル3および導電性ブーツ10の単純化された分解斜視図が示されている。I/Oカード1は、I/Oケーブル3経由で他の装置と通信する装置内に含まれる。どちらの装置も示されていないが、一つの装置はコンピュータであり、他はディスク・ドライブのような周辺装置であるかもしれないことは、容易に理解されよう。その装置は、また二つとも、LAN(ローカル・エリア・ネットワーク)に接続されたコンピュータであるかもしれない。I/Oカード1を含む装置は囲みシャーシを有し、(取外しのできる)インタフェース板4は、所定の場所に固着されたとき、シャーシの一部を形成する。より大きなシャーシそれ自身は示されていないが、それはインタフェース板を受け止める長方形の開口部を含み、インタフェース板をシャーシに取り付けることができるキャプティブ蝶ねじのような何らかの機構(示されていない)が存在することは容易に認識できよう。インタフェース板4は、勿論、取り外し可能であり、その結果、その後ろのI/Oカード(我々は一つのみ示したが、数個があってもよい)を取り外して、修理点検をすることができる。
【0010】
光ファイバー・ケーブル対3がプラグ・アセンブリ2で終端している。プラグ・アセンブリ2はI/Oカード1と嵌合する。そうするために、それはインタフェース板4中の開口5を通り抜ける。我々の組立て分解図では、我々は物を分散させていることが認識できよう。読者は、動作中は、I/Oカードのソケット端はおおよそ開口5の面に置かれ、その結果、接続されるとき、プラグ・アセンブリ2の実際のプラグ部分の大部分または全ては開口5を通り抜け、I/Oカード1の対応するソケットへ接続されることを理解するのに何らの困難性を持たないであろう。
【0011】
ここで、我々は従来の光ファイバー・インタフェースを記述したことになる。詳しくは、それは、ヒューレッド・パッカード社によって開発された周辺装置との通信のための標準であるファイバー・チャネル・インタフェースである。それは、また、その姿態は殆ど同一であるネットワークコンピュータ環境におけるFDDI Fiber Distributed Data Interface :ファイバ分布データインタフェースの略)のためのものであり得る。現存するファイバー・チャネルを用いる実例において、光ファイバー・トランシーバおよびプラグ・アセンブリは、すべてがインタフェース板4中の開口5の付近にあるが、ある種のまたは他のプラスチック、ゴムまたはガラスであるということが認識されるであろう。インタフフェース板4それ自身およびシャーシを除いては、そこでは導電性の物は多くはない、そこで、インタフェース板4内の開口5の付近(例えば、位置7)に印加される、あまり大きくないESD放電(小さな稲妻6で表現される)が、I/Oカード1を故障させる(しかし損傷させることはない)という発見は、いくぶん突然の衝撃としてやって来る。最初に考えられることは、シャーシおよびインタフェース板4の絶縁障壁およびファラディー遮蔽効果にも拘わらず、そのESDがI/Oカードにアーク放電しているに違いないということである。
【0012】
調査してみると、アーク(あるいは電荷移送)が悪者ではないということがわかった。絶縁をさらに良くすることは、すでに充分良好なものをさらに良好にするようなものであるので、それは、ある意味ではグッドニュースであった。絶縁を改良するという仕事は、多くの努力をしても現実にはほとんど改良が見られないであろう。その上、光ファイバー・トランシーバは、市場においては既に第三者の完成された商業的なデザインであり、それを変えることは我々の力の及ばないところであった。
【0013】
故障メカニズムは、結局、高速立上がり電流(試験形態が「ザツプ」が1ナノ秒の立上り時間を持っよう要求する)が、開口5の周囲に分流され、開口5をアンテナとして作用させ、RFエネルギーを放射させるということである、ということが分かった。[この現象は、広く知られていないが、それにもかかわらずEMC(電磁適合性)の当業者によって認識され理解され、しばしば「開口のショック励振」と呼ばれる。その開口の形状およびESD事象から発生する電流密度の開口周辺への分配はすべて、結果生じる開口からの放射に影響を及ぼす。その主題は複雑であるが、それは既に理解されているので、何故起きるのかの、むさくるしい分析に熱中する必要はなく、それが起きるということさえ認識すればよい。]開口から放射された、RFエネルギーの一部は、I/O カード1に向かって伝播し、そこで部品が受信アンテナとして作用する。その受信されたRFエネルギーから結果として誘導される電圧は悪影響を引き起こした。そこで、それはESDそれ自体に対するI/Oカード1の感受性ではなく、それは放射EMIに関する問題であった。その問題を解決するための2つのアプローチがあると思われるが、その2つとはEMIへのトランシーバの感度を減じること(気高い仕事ではあることは確かであるが、我々の計画の範囲外)、およびまずEMIの量を減じることである。我々は後者のアプローチを選ぶ。
【0014】
アンテナ理論に精通している人は、開口が存在しなければ(インタフェース板4におけるその位置から遊離した事象としてでは少なくともない)如何なる放射RFエネルギーも存在しないということを認識するだろう。明らかに、現実の開口5は、物理的な意味においてなくすことはできず、意図されたように、光ファイバー・トランシーバI/Oカード1の使用に順応する。しかし、その開口は、犠牲回路から電気的に遠くへ移動され得るし、その寸法は減じられ得る。移動された開口の寸法が縮小されることは、それが第一に放射RFの量を減じるので重要である。その移動は、それが、より小さな開口から犠牲回路に向かって放射するRFエネルギーに対する障害物の介在を可能にするので価値がある。
【0015】
次に、部分品(左半片および右半片)10Rおよび10Lから成るハウジング、すなわちブーツ10に注目されたい。ブーツ10はプラスチックで形成されてもよく、以下に記述されるように導電性塗料で適当に覆われてもよく、または先ず金属で形成されてもよい。それは導電性プラスチックで形成されてもよく、または導体でメッキされた非導電性プラスチックで形成されてもよい。とにかく、組立てられると、2つの半片10Rおよび10Lは、プラグ・アセンブリ2を囲む略管状の導電性表面を形成するように寄せ集められ、一端18において開口5の寸法および形状に略整合する断面を持ち、その開口5の周囲との電気的接触を作る(その位置における如何なる物理的な穴をも電気的には無いものとさせる)。端または縁18は開口5の周囲とオーミック接触をなすことが望ましいが、それらの間に少なくとも程よい交流結合が存在するなら、そのようなことは必要とされない。(これは導波管技術におけるDCブロックに類似する。)ブーツ10は、光ファイバー・ケーブル3の通過を許す大きさに作られた小さい開口19に到るよう遠端で先細りになる。ブーツ10の長さおよび断面は、例えば5GHz以下の周波数に対する導波低域遮断減衰器として作用する。
【0016】
いったん、2つの半片10Rおよび10Lが完全なブーツに組み立てられると、機械仕上げされ、型打ちされ、折り曲げられ、またはダイカストで製造する金属であり得る導電性フランジ・アセンブリ20へ端18を据え付けることによって、全ての工作品は所定の位置に置かれる。フランジ20は、インタフェース板4にボルト締めされ、ねじ留めされ、リベット留めされ、またはスポット溶接され得る。ブーツ10の端18は表面22に着座する。フランジ20の側面における2つのスロット21はフレキシブル・タング11に設けられた小突起12を受ける。その小突起はスロットにスナップ取り付けされ、表面22に端18を押圧した状態でブーツ10を所定の場所に保持する。端18と表面22の間に、薄いRFガスケット23が存在することが望ましい。
【0017】
銅含有塗料の導電性コーティング13が、端18の表面およびフレキシブル・タング11と小突起12の外側だけでなく、半片10Lおよび10Rの内部表面にも加えられている。この導電性コーティング13は、組み立てられたブーツ10がフランジ20へ着座させられると、インタフェース板4と電気的に良く接触する。
【0018】
フランジ20の代替として、開口5を形成するために穴を開けることになっていた部分の、インタフェース板4内の材料で1対の耳(不図示)を形成することができる。これらの耳は、平行になるように外側に折り曲げられ、スロット21と同じ通常の位置を占めることができる。それらの耳は、その中に同じスロットを有し、したがってブーツ10を所定の場所に保持することができる。
【0019】
われわれの実施例では、つがいの半片10Rおよび10Lは、相手方と相互接続される、昔からのGR874無性別同軸コネクタと同様、同一である。このことは、1つのモールド部品のみを作ればよく、如何なる2つの部品も組み合わせて全体を形成するだけで良いという利点があり、したがって個々の左部品と右部品は1組の形を取っている必要がない。我々の部品は、つがいのフランジを通り抜けるねじやボルトのような、留め金具を必要としないが、そのような設計は便利であり全く申し分のないものである。その代わりに、より小さい開口19近くの遠端において、我々の半片の各々は、1対の対称形状の絡み合い突出部16L/16Rおよび17L/17Rを有する。左半片10Lはポスト様の突出部16Lおよびソケット様の突出部17Lを有し、右半片10Rはポスト様の突出部16Rおよびソケット様の突出部17Rを有する。作業中には、ポスト様の突出部16L/Rはそれらの対応するソケット様の突出部17L/Rとかみ合う。このことは、小さい開口19を有するブーツの端部において、半片10Lおよび10Rを結合させる。他方の端18は、フレキシブル・タング11および小突起12における力によって結合され、この力はインタフェース板4に対してブーツ10全体を所定の場所に保持もする。
【0020】
また、右半片10Rは、その下方の縁に沿って隆起すなわち舌14を有し、一方、上方の縁に沿っては相補的な凹所、すなわち溝15を有することにも注目されたい。他の半片10Lは、(それらは図では見えないが)対応する造りを有する。それらは上方における舌14および下方における溝15である。導電性コーティング13は、これら舌および溝の全てにも及んでいる。
【0021】
ここに、上述され図1に示されたインターフェース板4および導電性ブーツ10のおおよその寸法がある。開口5は約横.5インチ、縦1.375インチである。フランジ20は約2インチ長であり、その2つの伸延する側面は内側で約.875インチ離れている。端18近くの舌および溝付近の内部断面は約横.75インチ、縦1.25インチである。端18で始まり概して先細りにならない部分の長さは約1.75インチ、先細りの始めから小さい開口19までは約1インチである。その小さい開口は約横.25インチ、縦.375インチである。
【0022】
上記の与えられた寸法は、500MHzから5GHzの範囲の周波数の伝播を妨げるという所望の件に適合するものである。先細りしない断面はJ帯域長方形導波管と略等しい寸法:1.372インチ×.622インチを持つ。J帯域は4.285GHzの絶対遮断周波数を持ち、1.9GHzから3.5GHzの間で使用される。「ザップ」の立上り時間は1ナノ秒であるように指定されていることを思い出すと、最大の関心事である基本周波数は1GHzである。そこで、1GHzは5GHzが通過帯域の正式な部分であるX帯域には至ってないので、1GHzおよびその第2乃至第4高調波は確実に除去され、第5高調波がかろうじて通過されるだけである。我々のブーツはX帯域(0.9インチ×0.4インチである)よりずっと大きい断面のものである。したがって、われわれの導電性ブーツ10は、問題の周波数に対する効果的な導波管低域遮断減衰器となる。より大きい減衰が所望される場合は、ブーツ10はより長く作ることができる。
【0023】
ブーツ10の長さおよび断面によって作られる導波管低域遮断は、本来の開口5と電気的に移動されたより小さい開口19との間にある。上述の特定の事例では、本来の開口から電気的に移動されるより小さい開口への面積減少率は7分の1を上回り、このことは、第一に、そのより小さい開口19からの放射EMIが対応して減少することになるため、非常に重要である。それは、もちろん、介在する導波管低域遮断によって減衰される相対的に少ない量の放射EMIであり、それゆえ、I/Oカード内の犠牲回路に到着するものは二重に減少される。
【0024】
さて、いくつかの結論を言おう。導電性ブーツは他の方法で製造され得る。それは型打ちされた金属の半片であるかもしれない。これらの半片は、示されたように同様の組合せ部品であり、左および右片から成り、組み合わせず、ねじ、クリップあるいは小さいボルトと一緒に固定され、またはそれどころか弾力のあるひもと一緒に締め付けられてもよい。そのブーツは、また、(導体で表面を覆われた)成形プラスチックか、または重金属である1単位の物であってもよい。この場合、ブーツは、I/Oコネクタがケーブルに組み立てられるのに先だって、多分、伝送媒体(ケーブル)上に配置されるであろう。このことは、ブーツは製造するのに高価ではなく、この方法では、それらが紛失され、または誤って配置されることはなく、そして多分、稼働し続けそうであるため、聞いた感じほど悪くはない。また、2つの半片が合わさる継ぎ目のないことはその減衰を改良する。また、プラスチック部品は内側または外側またはその両方で表面を導電的に覆われ得るということに気づかれるであろう。
【0025】
図示のブーツ10は、インタフェース板の部品であるフランジに対して、所定の場所にかみ合う。他の据付の仕組みが可能である。スロットで組み合わせる小突起の代わりに、ブーツは、ブーツをフランジに固定するねじのために穴を提供する耳を有することができる。ワッシャー状の支援板を、ブーツ上を滑らせて、端18付近の外側に突出した隆起で停止させ、インタフェース板に対してねじで押圧してブーツを固定することができる。ブーツの端18の周囲の隆起はインタフェース板上の柔軟なスプリング・フィンガーの配列とかみ合い、ブーツはシャツまたはジャケットの2つのスナップ締め具と同じように、インタフェース板にスナップ係合することができる。
【0026】
ブーツは円錐形の先細り部分を伴った円形の断面を有する。
【0027】
以上、本発明の実施例について詳述したが、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
【0028】
[実施態様1]
光ファイバー・ケーブル(3)によって横切られる、シャーシ(4)内の開口(5)から放射するESD誘導EMI、およびシャーシによって囲まれるEMI感応性回路(1)に向かって放射するESD誘導EMIを軽減する方法であって、
前記シャーシの外側の、前記開口の周辺に導電性表面(10L、10R、13)を取付けることにより、前記EMI感応性回路から遠ざかる方向に前記開口を電気的に移動するステップであって、前記導電性表面は、前記EMI感応性回路から遠ざかる方向に延び、電気的に移動された開口を形成する遠端を有する、ステップと、
前記電気的に移動された開口の大きさを前記シャーシにおける開口より小さくなるようにすることによって、ESDによって引き起こされる放射EMIの量を減じるステップと、
寸法の低減された前記電気的に移動された開口を通して光ファイバー・ケーブルを引き回すステップと、
前記シャーシの開口と電気的に移動された開口との間に介在する導電性表面の寸法を、前記放射EMIの伝播を支援しない導波管となるようにすることによって、前記電気的に移動された開口から前記EMI感応性回路に向かって放射するESD誘導EMIを減衰させるステップと、
を備えて成る方法。
【0029】
[実施態様2]
光ファイバー・ケーブル(3)によって横切られるシャーシ(4)内の開口(5)から放射するESD誘導EMI、および前記シャーシによって囲まれるEMI感応性回路(1)に向けて放射するESD誘導EMIを軽減する装置であって、
開口を有し、該開口近辺のEMI感応性回路を囲むシャーシと、
前記EMI感応性回路に接続され、前記開口を通り抜ける光ファイバー・ケーブルと、
前記シャーシの開口の周囲に当接する端部(18)を有し、前記EMI感応性回路から遠ざかる方向に伸び、遠端で前記シャーシの開口より小さい開口(19)を有し、前記より小さい開口から前記EMI感応性回路に向かって放射されるEMIの伝播を支援しない導電性ブーツ(10L、10R、13)と、
を備えて成る装置。
【0030】
[実施態様3]
前記導電性ブーツは導電性被覆(13)を有するプラスチックであることを特徴とする、実施態様2に記載の装置。
【0031】
[実施態様4]
前記導電性被覆は導電性塗料を有することを特徴とする、実施態様3に記載の装置。
【0032】
[実施態様5]
前記導電性被覆はメッキで構成されることを特徴とする、実施態様3に記載の装置。
【0033】
[実施態様6]
前記導電性ブーツは導電性プラスチックであることを特徴とする、実施態様2に記載の装置。
【0034】
[実施態様7]
前記導電性ブーツは金属であることを特徴とする、実施態様2に記載の装置。
【0035】
[実施態様8]
前記導電性ブーツは2つの組み合う同一の半片(10L、10R)を有することを特徴とする、実施態様2に記載の装置。
【0036】
[実施態様9]
前記シャーシはインタフェース板をさらに有し、前記シャーシ内の開口は前記インタフェース板内に配置され、前記インタフェース板はスロット(21)を有するフランジ(20)を備え、前記導電性ブーツは前記スロットに嵌合する小突起(12)を有することを特徴とする、実施態様2に記載の装置。
【0037】
[実施態様10]
前記導電性ブーツは、前記シャーシ内の開口に当接する第1の部分でほぼ長方形の断面をなし、前記第1の部分から前記より小さい開口に向けて先細りになる第2の部分において減少した長方形の断面をなすことを特徴とする、実施態様2に記載の装置。
【0038】
[実施態様11]
前記導電性ブーツはほぼ円錐形であることを特徴とする、実施態様2に記載の装置。
【0039】
[実施態様12]
前記装置が、前記端部と前記シャーシとの間に配置されたRFガスケット(23)を有することを特徴とする、実施態様2に記載の装置。
【0040】
[実施態様13]
シャーシ(4)内の開口(5)から放射するESD誘導EMIを軽減する、光ファイバー・ケーブル・インタフェース(1)用のブーツ(10L、10R)であって、該ブーツは第1の開口を形成する第1の端部(18)を有する導電性表面(13)を有し、該導電性表面は、前記第1の端部において前記シャーシ内の前記開口の周囲に対してAC結合可能であり、前記第1の端部より小さく、光ファイバー・ケーブル(3)を通すための第2の開口(19)を形成する第2の端部を有し、前記第1および第2の開口は、周波数選択のため、導波管低域遮断によって分離されていることを特徴とするブーツ。
【0041】
[実施態様14]
前記導電性表面は2つの同一の組み合う半片で構成されていることを特徴とする、実施態様13に記載のブーツ。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明を用いることにより、シャーシの開口付近におけるESD誘導EMIによって引き起こされるI/Oカード故障の問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】I/Oカード、インタフェース板、I/Oケーブルおよび、インタフェース板で生起するESDによって誘導されるEMIによりI/Oカードにおいて引き起こされる故障を軽減する導電性ブーツの単純化された分解斜視図である。
【符号の説明】
1:EMI感応性回路
3:光ファイバー・ケーブル
4:シャーシ
5:開口
6:ESD
10L:導電性ブーツ
10R:導電性ブーツ
12:小突起
13:導電性ブーツ
17:開口
18:端
19:開口
20:フランジ
21:スロット
23:RFガスケット
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for mitigating ESD induced EMI emitted from an I / O connector opening toward an internal I / O circuit board.
[0002]
Both government regulations and the public's expectations of the public continue to make ESD (electrostatic discharge) failure resistant, necessary or at least favorable for many types of consumer and commercial equipment. Has been done. The same is true for conducted and radiated EMI (electromagnetic interference). Computers and their peripherals are one such class. A common method for characterizing such immunity to ESD and testing for regulatory compliance is to zap the equipment with equipment that simulates an ESD event.Eliminate in advance by testing)It is to be. An exampleFor example, when a standard capacitance is charged to a selectable high voltage value (eg, 1,000 volts to 20,000 volts) and then brought into contact with any location on the DUT (device under test), It can be discharged through a standard fixed value resistor. Generally speaking,Said to withstand testing by Zapper for low voltage DUT Preparing to withstand higher voltage zapper tests and require more extensive protection DUT It is more difficult to prepare.
[0003]
It is common for peripheral devices and their controllers (typically computers) to have I / O (input / output) circuit boards that serve as interfaces between transmission media such as twisted pair, coaxial cable, or fiber optic cable. is there. The transmission medium is attached to the I / O card with a suitable connector. The I / O card itself is usually removable once the metal I / O slot cover or interface board itself is removed. Connectors for the transmission medium interconnect the I / O card to the transmission medium through openings in the metal I / O slot cover (interface board). A preferred location for "zapping" the device is near such an opening. The resulting failures range from pure physical damage to broken semiconductor junctions and overheating resistors to just temporary errors in operation caused by momentary disturbances to data and control signals.
[0004]
When considering damage from ESD, the most common thing that comes to mind is that somewhere other than a "good fixed ground", for example, an IC (integrated), as opposed to an enclosure chassis that is itself connected to a grounded safety ground What happens when a signal pin of a circuit is "zapped". The metal chassis of the enclosure is often compared to a Faraday or electrostatic shield. They are,If they are well assembled, they will be compared that way.Many voltage-sensitive techniques have been developed to zub individual pins of an IC. In both cases, it will be appreciated that the peak currents involved can be as short as considerable values, for example in the range of a few amps. In a real environment, these high currents can cause problems, with "zap" applied near the aperture that is essential in real-world chassis, which is expected to play a role of Faraday shielding.
[0005]
Consider the case where an I / O connector passes through a chassis through an opening. The part of the chassis in question here is often formed of a metal interface plate. The aperture is in the interface plate. Inside the chassis, connectors connect signals to I / O cards, and outside the chassis, the connectors function as anchors and strain relief for cables, which are transmission media. The connector can have a shell, but above all, due to problems with mechanical tolerances,The shell is usually not firmly attached to the chassis or interface board, I / O It is connected directly to the card, for example by screws.This is more likely when the transmission medium is a fiber optic cable and all of the mating connector shells and boots are made of plastic. During the "ZAP", from the interface board to those plastic partsArc dischargeTurns out not to be a troublesome problem to be solved. And even if that seems likely, there are well-known techniques for protecting circuits on I / O cards, such as guard rings, Zener diodes and voltage-triggered SCRs. I do.
Nevertheless, we have found that fiber optic connections as described above are indeed susceptible to failures caused by ESD. The aperture was found to act as an effective antenna at the important component frequencies of the current impulse created by the "zap". The radiated RF energy from the antenna (radiated EMI) couples into the I / O card circuitry. (It seems clear that any component can be a receiving antenna, depending on the geometrical location, but in our case, the radiated energy seems to favor photodiodes in fiber optic transceivers in particular.) Spurious energy released on the I / O card will cause it to fail, usually in an unpredictable way, which would be expected if the power supply had severe noise Similar to the ones.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention seeks to provide a method and apparatus for solving the problem of I / O card failure caused by ESD induced EMI near an opening in a chassis.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The solution to the problem of I / O card failure caused by spurious RF energy induced by ESD-related currents near the opening in the chassis is to reduce the efficiency of the radiating antenna created by the opening, and ofFakeTo reduce the residual spurious RF energy coupled to the receiving antenna. These goals are met by placing conductive boots over the I / O cables as they come out of the chassis. The boots are physically attached to the chassis at one end,Interchange (AC)Binding (and preferablyResistantConnected) and tapers towards a small opening at the far end, allowing the passage of input and output cables. The opening at the far end is much smaller than the opening in the chassis. Openings in the chassis are no longer effective (visible) for ESD induced currents because their edges are replaced by boot surfaces. The smaller aperture results in a less efficient antenna at the frequency of interest (eg, in the range of 500 MHz to 5 GHz) and is moved further away from the component acting as the receiving antenna (eg, by 2-3 inches). The intervening length of the conductive boot also functions as a waveguide low-frequency cutoff, blocking and attenuating the amount of attenuated spurious RF energy still radiating from the small aperture toward the I / O card. This combination greatly reduces the sensitivity of the I / O card to ESD related failures caused by currents near the chassis opening. For example, it has been observed that the configuration described above initially fails at 2 kV (4 kV is required), whereas the configuration with conductive boots with small openings does not fail to 15 kV. The boot may be made of metal or plastic whose inner surface, outer surface, or both, are covered with a suitable conductive paint. The plastic may likewise be conductor-plated or simply be a conductive plastic from the beginning.
[0008]
The method is to first open the opening in a sacrificial circuit (eg,EMI Sensitivity circuit) Is electrically moved farther away, and the sacrificial circuit remains physically physically closest to the actual physical aperture. This is done by connecting the periphery of the opening to a tubular conductive surface that extends away from the sacrificial circuit. The general cross-section of a tubular surface is circular, irregularly rounded, square or rectangular. The tubular conductive surface has an axis perpendicular to the plane of the physical opening, and at its distal end resembles a closed tube or cylinder, or cone. That is, it may be tapered to the far end, capped at the far end, or encircled, or both. At the far end of the conductive surface, the small aperture is sized to allow the necessary cabling to pass. This is the electrically moved opening. The original physical aperture is no longer electrically visible. This is because the original physical opening no longer exists at the boundary of the conductive region. Because the moved electrical aperture is smaller than the actual physical aperture, it first emits less RF energy. Second, the intervening conductive surface is dimensioned to function as an obstruction in the path of RF energy radiating from the reduced size electrical aperture toward the sacrificial circuit. In particular, it can function as a waveguide low cut-off attenuator. If desired, waveguide technology can be used to interpolate either a band-stop filter or a high-pass filter between the moved electrical aperture and the sacrificial circuit.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Referring now to FIG. 1, there is shown a simplified exploded perspective view of the I / O card 1, interface board 4, I / O cable 3, and conductive boot 10. The I / O card 1 is included in a device that communicates with another device via the I / O cable 3. Although neither device is shown, it will be readily understood that one device is a computer and the other may be a peripheral device such as a disk drive. The devices may also both be computers connected to a LAN (Local Area Network). The device containing the I / O card 1 has an enclosing chassis, and the (removable) interface plate 4 forms a part of the chassis when secured in place. Although the larger chassis itself is not shown, it includes a rectangular opening to receive the interface plate, and there is some mechanism (not shown) such as a captive thumbscrew that can attach the interface plate to the chassis. That can be easily recognized. The interface board 4 is, of course, removable, so that it is possible to remove the I / O card behind it (we have shown only one, but there may be several) and have it serviced. it can.
[0010]
A fiber optic cable pair 3 terminates in a plug assembly 2. The plug assembly 2 fits with the I / O card 1. To do so, it passes through an opening 5 in the interface plate 4. In our exploded view we can see that we are dispersing things. The reader will note that during operation, the socket end of the I / O card will be placed approximately in the plane of the opening 5 so that when connected, most or all of the actual plug portion of the plug assembly 2 It will not have any difficulties in understanding that it will pass through and be connected to the corresponding socket of the I / O card 1.
[0011]
Here, we have described a conventional fiber optic interface. Specifically, it is a fiber channel interface developed by Hewlett-Packard Company, which is a standard for communication with peripheral devices. It is also an FDDI in a networked computer environment whose appearance is almost identical( Fiber Distributed Data Interface : Abbreviation for fiber distribution data interface)May be for In the existing Fiber Channel example, the fiber optic transceiver and plug assembly are all near the aperture 5 in the interface board 4, but may be of some or other plastic, rubber or glass. Will be recognized. Except for the interface plate 4 itself and the chassis, there is not much conductive material there, so a modest ESD applied near the opening 5 in the interface plate 4 (eg, position 7) The discovery that the discharge (represented by a small lightning bolt 6) breaks (but does not damage) the I / O card 1 comes as a rather sudden impact. The first conceivable thing is that, despite the insulating barrier and Faraday shielding effects of the chassis and interface board 4, the ESD must be arcing the I / O card.
[0012]
Investigations have shown that the arc (or charge transfer) is not bad. It was good news in a sense, because making better insulation is like making something already good enough. The task of improving the insulation will hardly see any improvement in practice. Moreover, fiber optic transceivers are already a completed commercial design of a third party on the market, and changing it has been out of our control.
[0013]
The failure mechanism is that the fast rise current (test configuration requires that the “Zap” have a rise time of 1 nanosecond) eventually results in the opening 5DiversionThen, it turned out that the aperture 5 acts as an antenna and emits RF energy. [This phenomenon is not widely known, but nevertheless is recognized and understood by those skilled in the field of EMC (electromagnetic compatibility) and is often referred to as "shock excitation of the aperture." The shape of the opening and the distribution of current density resulting from the ESD event around the opening all affect the resulting radiation from the opening. The subject is complex, but it is already understood, so you don't have to be obsessed with annoying analysis of why it happens, just recognize that it does. ] Some of the RF energy radiated from the apertureI / O cardPropagating towards 1, where the component acts as a receiving antenna. The resulting voltage derived from the received RF energy caused adverse effects. So it was not the sensitivity of I / O card 1 to the ESD itself, but it was a problem with radiated EMI. There appear to be two approaches to solving the problem, two of which are to reduce the sensitivity of the transceiver to EMI (which is certainly a noble task but outside of our plans), And first of all, reduce the amount of EMI. We choose the latter approach.
[0014]
Those familiar with antenna theory will recognize that there is no radiated RF energy if there is no aperture (at least not as an event detached from its position in the interface plate 4). Obviously, the real aperture 5 cannot be eliminated in a physical sense and adapts to the use of the fiber optic transceiver I / O card 1 as intended. However, the opening can be moved electrically far from the sacrificial circuit, and its dimensions can be reduced. Reducing the size of the moved aperture is important because it primarily reduces the amount of radiated RF. The movement is valuable because it allows for the intervention of obstacles to the RF energy radiating from the smaller aperture towards the sacrificial circuit.
[0015]
Attention is now directed to the housing, or boot 10, consisting of the components (left and right halves) 10R and 10L. Boot 10 may be formed of plastic, may be suitably covered with a conductive paint as described below, or may first be formed of metal. It may be formed of a conductive plastic, or may be formed of a non-conductive plastic plated with a conductor. In any event, when assembled, the two halves 10R and 10L are assembled together to form a generally tubular conductive surface surrounding plug assembly 2 and have a cross-section at one end 18 that substantially matches the size and shape of opening 5. And make electrical contact with the periphery of the opening 5 (make any physical holes at that location electrically non-existent). Preferably, the edge or edge 18 makes ohmic contact with the periphery of the opening 5, but such is not required if there is at least a good AC coupling between them. (This is similar to a DC block in waveguide technology.) Boot 10 tapers at the far end to a small opening 19 sized to allow the passage of fiber optic cable 3. The length and cross section of the boot 10 acts as a guided low-frequency cut-off attenuator for frequencies below 5 GHz, for example.
[0016]
Once the two halves 10R and 10L are assembled into a complete boot, by mounting the end 18 to a conductive flange assembly 20, which can be machined, stamped, folded, or die-cast metal. , All works are put in place. The flange 20 can be bolted, screwed, riveted or spot welded to the interface plate 4. The end 18 of the boot 10 sits on a surface 22. Two slots 21 on the side of the flange 20 receive the small projections 12 provided on the flexible tongue 11. The lugs snap into the slots and hold the boot 10 in place with the end 18 pressed against the surface 22. Desirably, between the end 18 and the surface 22 there is a thin RF gasket 23.
[0017]
A conductive coating 13 of copper-containing paint has been applied to the interior surfaces of the halves 10L and 10R, as well as to the surface of the end 18 and to the outside of the flexible tongues 11 and small protrusions 12. The conductive coating 13 makes good electrical contact with the interface plate 4 when the assembled boot 10 is seated on the flange 20.
[0018]
As an alternative to the flange 20, a pair of ears (not shown) can be formed from the material in the interface plate 4 where the hole was to be drilled to form the opening 5. These ears can be folded outwardly to be parallel and occupy the same normal position as slot 21. The ears have the same slot in them and can thus keep the boot 10 in place.
[0019]
In our embodiment, the mating halves 10R and 10L are identical, as are the traditional GR874 genderless coaxial connectors interconnected with the other party. This has the advantage that only one molded part needs to be made and only any two parts need to be combined to form the whole, so that the individual left and right parts are in a set. No need. Although our parts do not require fasteners, such as screws or bolts that pass through the mating flange, such a design is convenient and quite satisfactory. Instead, at the far end near the smaller opening 19, each of our halves has a pair of symmetrical entangled protrusions 16L / 16R and 17L / 17R. The left half 10L has a post-like protrusion 16L and a socket-like protrusion 17L, and the right half 10R has a post-like protrusion 16R and a socket-like protrusion 17R. In operation, the post-like protrusions 16L / R engage with their corresponding socket-like protrusions 17L / R. This joins the halves 10L and 10R at the end of the boot with a small opening 19. The other end 18 is joined by a force at the flexible tongue 11 and the small protrusion 12, which force also holds the entire boot 10 in place with respect to the interface plate 4.
[0020]
Also note that the right half 10R has a ridge or tongue 14 along its lower edge, while having a complementary recess or groove 15 along its upper edge. The other half 10L has a corresponding structure (although they are not visible in the figure). They are a tongue 14 above and a groove 15 below. The conductive coating 13 extends to all of these tongues and grooves.
[0021]
Here are the approximate dimensions of the interface plate 4 and the conductive boot 10 described above and shown in FIG. The opening 5 is about horizontal. It is 5 inches long and 1.375 inches long. Flange 20 is about 2 inches long and its two extending sides have about. 875 inches apart. Internal cross-section near tongue and groove near end 18 is approximately transverse. It is 75 inches long and 1.25 inches long. Starting at end 18, the length of the generally non-tapered portion is about 1.75 inches, and from the beginning of the taper to the small opening 19 is about 1 inch. The small opening is about horizontal. 25 inches, vertical. 375 inches.
[0022]
The dimensions given above meet the desire to prevent the propagation of frequencies in the range 500 MHz to 5 GHz. The non-tapered cross section has dimensions approximately equal to the J-band rectangular waveguide: 1.372 inches ×. It has 622 inches. The J band has an absolute cutoff frequency of 4.285 GHz and is used between 1.9 GHz and 3.5 GHz. Recalling that the rise time of "Zap" is specified to be 1 nanosecond, the fundamental frequency of primary concern is 1 GHz. Thus, 1 GHz and its second through fourth harmonics are reliably removed and the fifth harmonic is barely passed, since 1 GHz has not reached the X band, where 5 GHz is a formal part of the passband. . Our boots are of a much larger cross-section than the X-band (which is 0.9 inches x 0.4 inches). Thus, our conductive boot 10 is an effective waveguide low cut-off attenuator for the frequency in question. If greater damping is desired, boot 10 can be made longer.
[0023]
The waveguide low-frequency cutoff created by the length and cross-section of the boot 10 lies between the original opening 5 and the smaller opening 19 that has been electrically moved. In the particular case described above, the area reduction rate from the original aperture to the smaller aperture that is electrically moved is more than 7 times, which means that, first, the radiated EMI from that smaller aperture 19 Is very important, since will be correspondingly reduced. It is, of course, a relatively small amount of radiated EMI that is attenuated by the intervening waveguide low-frequency cutoff, and therefore, what arrives at the victim circuit in the I / O card is doubled.
[0024]
Now, some conclusions. Conductive boots can be manufactured in other ways. It may be a stamped metal half. These halves are similar pieces as shown, consisting of left and right pieces, not combined, fixed together with screws, clips or small bolts, or even tightened together with elastic braids You may. The boot may also be molded plastic (surface covered with a conductor) or a unit of heavy metal. In this case, the boot will probably be placed on the transmission medium (cable) before the I / O connector is assembled into the cable. This means that the boots are not expensive to manufacture and in this way they are not lost or misplaced, and are likely to keep running, so not as bad as you might hear Absent. Also, the seamless joining of the two halves improves its damping. It will also be noted that the plastic part may be conductively coated on the surface inside or outside or both.
[0025]
The illustrated boot 10 engages with a predetermined position with respect to a flange which is a component of the interface plate. Other installation mechanisms are possible. Instead of a small projection that mates with a slot, the boot can have ears that provide holes for screws that secure the boot to the flange. A washer-like support plate can be slid over the boot, stopped at an outwardly protruding ridge near end 18, and screwed against the interface plate to secure the boot. The ridges around the boot end 18 engage an array of flexible spring fingers on the interface plate, and the boot can snap into the interface plate, much like two snap fasteners on a shirt or jacket.
[0026]
The boot has a circular cross section with a conical taper.
[0027]
The embodiments of the present invention have been described in detail above. Hereinafter, examples of each embodiment of the present invention will be described.
[0028]
[Embodiment 1]
Mitigates ESD induced EMI radiated from openings (5) in the chassis (4) and EMI sensitive circuits (1) traversed by the fiber optic cable (3) and enclosed by the chassis. The method,
Electrically moving the opening away from the EMI sensitive circuit by attaching a conductive surface (10L, 10R, 13) outside the chassis around the opening. A conductive surface extending in a direction away from the EMI-sensitive circuit and having a distal end forming an electrically moved aperture;
Reducing the amount of radiated EMI caused by ESD by making the electrically moved opening smaller in size than the opening in the chassis;
Routing fiber optic cable through the reduced size electrically moved aperture;
The dimension of the electrically conductive surface interposed between the opening of the chassis and the electrically moved opening is such that the waveguide is a waveguide that does not support the propagation of the radiated EMI so that the electrically moved surface is dimensioned. Attenuating ESD-induced EMI radiating from said aperture toward said EMI-sensitive circuit;
A method comprising:
[0029]
[Embodiment 2]
Mitigating ESD induced EMI radiating from openings (5) in a chassis (4) traversed by fiber optic cables (3) and EMI sensitive circuits (1) surrounded by the chassis. A device,
A chassis having an opening and surrounding an EMI sensitive circuit near the opening;
A fiber optic cable connected to the EMI sensitive circuit and passing through the opening;
An opening (19) having an end (18) abutting around the opening of the chassis, extending in a direction away from the EMI sensitive circuit, and having an opening (19) at a far end that is smaller than the opening of the chassis; Conductive boots (10L, 10R, 13) that do not support the propagation of EMI radiated from the EMI toward the EMI sensitive circuit;
An apparatus comprising:
[0030]
[Embodiment 3]
Apparatus according to embodiment 2, characterized in that the conductive boot is a plastic with a conductive coating (13).
[0031]
[Embodiment 4]
The device of claim 3, wherein the conductive coating comprises a conductive paint.
[0032]
[Embodiment 5]
The apparatus of claim 3, wherein the conductive coating comprises a plating.
[0033]
[Embodiment 6]
The device of claim 2, wherein the conductive boot is a conductive plastic.
[0034]
[Embodiment 7]
The device of claim 2, wherein the conductive boot is metal.
[0035]
[Embodiment 8]
Embodiment 3. The device of embodiment 2, wherein the conductive boot has two mating identical halves (10L, 10R).
[0036]
[Embodiment 9]
The chassis further includes an interface plate, an opening in the chassis is disposed in the interface plate, the interface plate includes a flange (20) having a slot (21), and the conductive boot fits into the slot. Embodiment 3. The device according to embodiment 2, characterized in that it has a mating projection (12).
[0037]
[Embodiment 10]
The conductive boot has a generally rectangular cross-section at a first portion abutting an opening in the chassis and a reduced rectangle at a second portion tapering from the first portion toward the smaller opening. The device according to embodiment 2, characterized in that the device has a cross section.
[0038]
[Embodiment 11]
The device of claim 2, wherein the conductive boot is substantially conical.
[0039]
[Embodiment 12]
The device of claim 2, wherein the device has an RF gasket (23) located between the end and the chassis.
[0040]
[Embodiment 13]
A boot (10L, 10R) for a fiber optic cable interface (1) that mitigates ESD induced EMI radiating from an opening (5) in a chassis (4), the boot forming a first opening. A conductive surface (13) having a first end (18), the conductive surface being AC-coupled to the periphery of the opening in the chassis at the first end; A second end that is smaller than the first end and forms a second opening (19) for passing a fiber optic cable (3), wherein the first and second openings are frequency selective; A boot that is separated by a waveguide low-frequency cutoff.
[0041]
[Embodiment 14]
14. The boot of claim 13, wherein the conductive surface is comprised of two identical mating halves.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, by using the present invention, the problem of the I / O card failure caused by the ESD induced EMI near the opening of the chassis can be solved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simplified disassembly of an I / O card, an interface board, an I / O cable, and a conductive boot that mitigates failures caused in the I / O card by EMI induced by ESD occurring at the interface board. It is a perspective view.
[Explanation of symbols]
1: EMI sensitive circuit
3: Optical fiber cable
4: Chassis
5: Opening
6: ESD
10L: conductive boot
10R: conductive boot
12: Small protrusion
13: Conductive boot
17: Opening
18: Edge
19: Opening
20: Flange
21: Slot
23: RF gasket

Claims (6)

信号ケーブルによって横切られるシャーシの開口から放射するESD誘導EMIと、前記シャーシによって囲まれるEMI感受性回路に向かって放射するESD誘導EMIとを低減する方法であって、
前記シャーシの外側で、前記開口の周辺に導電性表面を取付けて、前記EMI感受性回路から遠ざかる方向に前記開口を電気的に再配置するステップであって、前記導電性表面が、前記EMI感受性回路から遠ざかる方向に延出され、前記電気的に再配置された開口を形成する遠端を持たせるステップと、
前記電気的に再配置された開口の大きさを前記シャーシの開口より小さくなるようにして、ESDによって誘導される放射EMIの量を減じるステップと、
大きさが小さくされて前記電気的に再配置された開口を通して、前記信号ケーブルがプラグアセンブリに接続され、該プラグアセンブリが、前記シャーシの開口を通り抜け、前記EMI感受性回路の対応するソケットへ接合する前記信号ケーブルを導入するステップと、
前記シャーシの開口と前記電気的に再配置された開口との間に介在する前記導電性表面を、前記放射EMIの伝播を助長しない導波管にすることによって、前記電気的に再配置された開口から前記EMI感受性回路に向かって放射するESD誘導EMIを減衰させるステップと
を備えることを特徴とするI/Oコネクタ開口から放射するESD誘導EMIを低減する方法。
A method of reducing ESD induced EMI radiating from an opening in a chassis traversed by a signal cable and EMI radiating toward an EMI sensitive circuit surrounded by the chassis,
Attaching a conductive surface outside the chassis around the opening and electrically relocating the opening in a direction away from the EMI susceptible circuit, the conductive surface comprising: Having a distal end extending away from and forming the electrically rearranged opening;
Reducing the amount of radiated EMI induced by ESD by making the electrically relocated aperture smaller than the chassis aperture;
The signal cable is connected to a plug assembly through the reduced size and electrically relocated opening, which plug assembly passes through the opening in the chassis and joins to a corresponding socket in the EMI sensitive circuit. , introducing said signal cable,
The electrically rearranged surface is formed by making the conductive surface interposed between the opening in the chassis and the electrically rearranged opening a waveguide that does not facilitate propagation of the radiated EMI. Attenuating ESD-induced EMI radiating from the opening toward the EMI-sensitive circuit. A method for reducing ESD-induced EMI radiating from an I / O connector opening.
信号ケーブルによって横切られるシャーシの開口から放射するESD誘導EMIと、前記シャーシによって囲まれるEMI感受性回路に向かって放射するESD誘導EMI低減する装置であって、
開口を有し、該開口近辺のEMI感受性回路を囲む前記シャーシと、
信号ケーブルであって、該信号ケーブルがプラグアセンブリに接続され、該プラグアセンブリが、前記シャーシの開口を通り抜け、前記 EMI 感受性回路の対応するソケットへ接合する前記信号ケーブルと、
前記シャーシの開口の周囲に当接する端部を有し、前記EMI感受性回路から遠ざかる方向に延出され、遠端で前記シャーシの開口より小さい開口を有し、より小さい開口から前記EMI感受性回路に向かって放射されるEMIの伝播を助長しない導電性ブーツ手段とを備えることを特徴とする I/O コネクタ開口から放射する ESD 誘導 EMI を低減する装置。
An apparatus for reducing the ESD induced EMI radiated from the opening of the chassis that is traversed by the signal cable, and a ESD induced EMI which radiates towards the EMI sensitive circuits surrounded by the chassis,
Said chassis having an opening and surrounding an EMI sensitive circuit near the opening;
A signal cable, said signal cable the signal cable is connected to the plug assembly, the plug assembly through the opening of said chassis, joined to the corresponding socket of the EMI sensitive circuits,
An end that abuts around an opening in the chassis, extends in a direction away from the EMI susceptible circuit, and has an opening at a far end that is smaller than the opening in the chassis; apparatus for reducing ESD induced EMI radiated from the I / O connector openings, wherein Rukoto a non conductive boot means conducive to EMI propagation radiated toward.
シャーシの開口から放射するESD誘導EMIを低減する、信号ケーブル・インタフェース用のブーツ手段であって、
該ブーツ手段は、第1の開口を形成する第1の端部を有する導電性表面を有し、
該導電性表面は、前記第1の端部において前記シャーシの開口の周囲に対して交流結合可能であり、前記第1の開口より小さく、前記信号ケーブルを通すための第2の開口を形成する第2の端部を有しており
前記信号ケーブルは、該信号ケーブルがプラグアセンブリに接続され、該プラグアセンブリが、前記シャーシの開口を通り抜け、前記シャーシによって囲まれるEMI感受性回路の対応するソケットへ接合する信号ケーブルであり、
前記第1および第2の開口は、それらの間の長さと記開口のそれぞれの断面とにより、導波管低域遮断減衰器として作用するようにされて、前記第2の開口から前記シャーシの開口に向かって放射するESD誘導EMIを減衰させるものである、I/Oコネクタ開口から放射するESD誘導EMIを低減するブーツ手段。
A boot means for a signal cable interface, which reduces ESD induced EMI radiated from an opening in a chassis, comprising:
The boot means has a conductive surface having a first end forming a first opening;
The conductive surface is ac-coupled to the periphery of the opening in the chassis at the first end and is smaller than the first opening to form a second opening for passing the signal cable. It has a second end,
The signal cable, the signal cable is connected to the plug assembly, the plug assembly through the opening of said chassis, joined to the corresponding socket of the EMI sensitive circuits surrounded by the chassis, a signal cable,
It said first and second openings, their by the respective cross-sectional length and before Symbol opening between these, is to act as a waveguide lower cutoff attenuator from said second opening Boot means for reducing the ESD-induced EMI radiated from the I / O connector opening , which attenuates the ESD-induced EMI radiated toward the opening of the chassis.
前記信号ケーブルは光ファイバー・ケーブルであることを特徴とする請求項1に記載のI/O コネクタ開口から放射する ESD 誘導 EMI を低減する方法。The signal cable is how to reduce the ESD induced EMI radiated from the I / O connector openings according to Motomeko 1 you being a fiber optic cable. 前記信号ケーブルは光ファイバー・ケーブルであることを特徴とする請求項2に記載のI/O コネクタ開口から放射する ESD 誘導 EMI を低減する装置。The signal cable to reduce the ESD induced EMI radiated from the I / O connector openings according to Motomeko 2 you being a fiber optic cable device. 前記信号ケーブルは光ファイバー・ケーブルであることを特徴とする請求項3に記載のI/O コネクタ開口から放射する ESD 誘導 EMI を低減するブーツ手段。Boot means for reducing ESD induced EMI radiated from the I / O connector openings according to Motomeko 3 you, characterized in that said signal cable is a fiber optic cable.
JP2000015378A 1999-01-27 2000-01-25 Method and apparatus for reducing ESD induced EMI radiating from an I / O connector opening Expired - Lifetime JP3598251B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/238,687 US6158899A (en) 1999-01-27 1999-01-27 Method and apparatus for alleviating ESD induced EMI radiating from I/O connector apertures
US238687 1999-01-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000244182A JP2000244182A (en) 2000-09-08
JP3598251B2 true JP3598251B2 (en) 2004-12-08

Family

ID=22898906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000015378A Expired - Lifetime JP3598251B2 (en) 1999-01-27 2000-01-25 Method and apparatus for reducing ESD induced EMI radiating from an I / O connector opening

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6158899A (en)
EP (1) EP1024380A3 (en)
JP (1) JP3598251B2 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6498880B1 (en) * 1999-03-31 2002-12-24 Picolight Incorporated Fiber optic ferrule
DE10064601C2 (en) * 2000-12-18 2002-11-07 Infineon Technologies Ag Optical device with kink protection
US6887105B2 (en) * 2001-06-14 2005-05-03 Ncr Corporation Providing shields to reduce electromagnetic interference from connectors
US6592266B1 (en) * 2001-10-04 2003-07-15 Advanced Fibre Communications, Inc. Fiber optic cable connector clip
US6713672B1 (en) * 2001-12-07 2004-03-30 Laird Technologies, Inc. Compliant shaped EMI shield
US7029182B2 (en) 2002-03-01 2006-04-18 Fci Americas Technology, Inc. Angled optical connector adapter mounting assembly
US20040100784A1 (en) * 2002-11-27 2004-05-27 Willers Arthur G. Apparatus and method for grounding EMI/RFI from data/signal cable
US6791317B1 (en) 2002-12-02 2004-09-14 Cisco Technology, Inc. Load board for testing of RF chips
US6874944B1 (en) * 2003-02-04 2005-04-05 Tyco Telecommunications (Us) Inc. Faceplate and optical fiber connector mounting assembly
US6867362B2 (en) 2003-03-07 2005-03-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Cable extension for reducing EMI emissions
US7484896B2 (en) * 2005-12-21 2009-02-03 International Business Machines Corporation Connector assembly with integrated electromagnetic shield
US7976226B2 (en) * 2007-06-28 2011-07-12 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd Optical sub-assembly with electrically conductive paint, polymer or adhesive to reduce EMI or sensitivity to EMP or ESD

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4944568A (en) * 1989-09-05 1990-07-31 Molex Incorporated Fiber optic connector assembly
US5005939A (en) * 1990-03-26 1991-04-09 International Business Machines Corporation Optoelectronic assembly
GB9102006D0 (en) * 1991-01-30 1991-03-13 Lucas Ind Plc Screening arrangement for connectors
US5364292A (en) * 1993-12-15 1994-11-15 Itt Corporation Cable harness assembly for IC card
US5960136A (en) * 1997-12-08 1999-09-28 Hewlett-Packard Company Shielded fiber optic connector

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000244182A (en) 2000-09-08
EP1024380A3 (en) 2004-01-14
US6158899A (en) 2000-12-12
EP1024380A2 (en) 2000-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4729752A (en) Transient suppression device
CA2305514C (en) Surge suppressor device
JP3598251B2 (en) Method and apparatus for reducing ESD induced EMI radiating from an I / O connector opening
EP0870353B1 (en) Isolated electrical power supply
JP3159883B2 (en) Electrical apparatus for transmitting electrical signals and method for reducing radio frequency electromagnetic emissions from electrical signals
CA1169533A (en) Shielded assembly having capacitive coupling feature
CA2277919C (en) In-service removable cable ground connection
JP2012500451A (en) Electrical connector assembly
US5032809A (en) Electrical connectors
US6283771B1 (en) Grounding techniques to improve the performance of RF coaxial lightning protector
RU2707080C2 (en) Plug device
US5030114A (en) Shield overcoat
US5186635A (en) Electrical connector assembly with EMI protection
US5266036A (en) Reduction of radio frequency emissions through terminating geometrically induced transmission lines in computer products
JP5147501B2 (en) In-vehicle electronic device
WO2006031158A1 (en) Over-protection circuit for indoor digital signal communication
WO2018194265A1 (en) Pimd signal removable base station antenna device including active element
JP3447436B2 (en) EMI Countermeasure Package Equipment
US6203371B1 (en) Method and apparatus for capping and grounding an electrical connector to prevent leakage of electromagnetic interference
JPH11136855A (en) Unbalanced lightning protection circuit
Hoeft et al. Electromagnetic coupling into rectangular rack-and-panel connectors
Ferguson et al. Safety and EMC
Van den Berghe et al. ESD entrypoints: Coaxial Cables vs. Shielding Apertures
CA2240414C (en) Isolated electrical power supply
Xu et al. Signal induced EMI in fibre channel cable-connector assemblies

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040326

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040628

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040907

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040913

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080917

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090917

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100917

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110917

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110917

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120917

Year of fee payment: 8